Wie funktioniert die GPS-Protokollierung mit dem kurvenbasierten Algorithmus?

Ihr Fahrzeug generiert Tag für Tag mehrere Gigabyte an Daten zu Geschwindigkeit, Distanz, Öltemperatur, Reifendruck und anderen Fahrzeuginformationen. Jede einzelne Messung von jedem einzelnen Fahrzeugsensor und jedes Fahrzeugereignis stehen in Echtzeit zur Verfügung. Für einen Telematikanbieter wie Geotab liegt die Herausforderung darin, diese großen, vom Fahrzeug generierten Datensätze zurück zum Server zu übertragen, wo sie analysiert werden können. Wir nutzen dafür die GPS-Protokollierung.

Die genaue Methode der GPS-Protokollierung spielt eine wesentliche Rolle für die Qualität und Genauigkeit der Daten. Diese wirken sich wiederum auf die Leistung des Fuhrparks aus. Geotab verwendet den patentierten kurvenbasierten Algorithmus für diese Aufgabe. 

Was bedeutet „kurvenbasiert“?

Der kurvenbasierte Algorithmus ist Geotabs patentierte Datenübertragungsmethode, die Daten vom Fahrzeug zum Server übermittelt. Dieser Algorithmus wurde von Geotab entwickelt (Grundlage ist der Ramer-Douglas-Peucker-Algorithmus) und in die Firmware integriert. Ziel war es, zu bestimmen, welche Datenpunkte gespeichert und an die Datenplattform MyGeotab übertragen werden. Der Algorithmus identifiziert überflüssige Datenpunkte und löscht sie. Gleichzeitig werden die wichtigsten Informationen gesichert. 

Sehen Sie sich das Video an (auf Englisch), in dem die GPS-Protokollierung mit dem kurvenbasierten Algorithmus erläutert wird. 

Warum eignet sich die kurvenbasierte Datenerfassung besser für die GPS-Protokollierung?

Geotabs GO-Geräte können mithilfe des kurvenbasierten Algorithmus die nützlichsten Datenpunkte identifizieren, die Daten akkurat abbilden. Dabei wird die vorbestimmte maximal erlaubte Fehlerspanne miteinbezogen. Durch diese Methode kann Geotab die detaillierten Telematiknutzdaten speichern. Die Erfassung von Verwaltungsdaten kann auf ein Minimum reduziert werden.  

Die kurvenbasierte Protokollierung ist im Vergleich zu anderen zeit- und distanzbasierten Datenerfassungsmethoden enorm effizient. Diese versäumen häufig die Aufzeichnung essenzieller Fahrzeugdaten, wie z. B. kritische hohe und niedrige Werte bei der Geschwindigkeit oder bei Kurvenfahrten. 

Andere Methoden der GPS-Protokollierung können zu ungenauen Werten bei der Laufleistung führen, ernsthafte Verstöße übersehen oder die Qualität der Kartenanzeige negativ beeinflussen. Die Erfassung redundanter Informationen treibt außerdem die Datenkosten in die Höhe. Durch die Verwendung eines kurvenbasierten Algorithmus kann all dies vermieden werden. 

Wie funktioniert die kurvenbasierte Datenerfassung?

Stellen Sie sich vor, Sie steuern ein Fahrzeug. Sie erreichen eine Kreuzung, biegen links ab und dann rechts. Jede Sekunde, die Sie unterwegs sind, stellt einen GPS-Punkt dar (auf Englisch). 

Werden all diese Daten an den Server übertragen, führt das zu einer kompletten Überlastung. Aus diesem Grund muss eine effiziente Methode für die Protokollierung von GPS-Punkten eingesetzt werden. 

Ein Ansatz ist die Erfassung von Daten mit einer Ping-Rate von 30 Sekunden oder einer Minute, oder einmal alle 100 Meter eine Protokollierung durchzuführen. Das Problem liegt darin, dass bei dieser Methode viele Informationen verloren gehen. Verbindet man die GPS-Punkte im Nachhinein, würde es aussehen, als ob die Fahrzeuge durch Gebäude hindurch fahren. Die berechnete Distanz ist somit völlig falsch und kürzer als die tatsächlich zurückgelegte Entfernung.

Geotab geht mit dem kurvenbasierten Algorithmus einen alternativen Weg. Der Algorithmus erfasst die maximalen Fehlerpunkte. Ist die Differenz zwischen dem berechneten und dem tatsächlichen Standort signifikant, so werden beide Datenpunkte gesendet. Ist die Differenz unerheblich, werden sie nicht gesendet. So werden nicht hundert Datenpunkte pro Standort übermittelt, sondern lediglich ein, zwei, drei oder vier Datenpunkte. Datenpunkte, die keine wichtige Information enthalten, werden dementsprechend aussortiert.

Fahrzeuggeschwindigkeit – Alle Datenpunkte vs. kurvenbasiert

Die kurvenbasierte Datenerfassung kommt nicht nur beim GPS-Tracking zum Einsatz. Auch die Geschwindigkeit wird so ermittelt, was eine realistischere Abbildung der Geschwindigkeitskurve ermöglicht. GO-Geräte zeichnen die Minimal- und Maximalgeschwindigkeit auf und erfassen, wie lange der Fahrer schneller als die Geschwindigkeitsbegrenzung gefahren ist. Diese Daten sind für Fuhrparkmanager sehr wertvoll.

Das Geotab-Team ist aber noch einen Schritt weiter gegangen und wollte wissen, was geschehen würde, wenn man die kurvenbasierte Logik auf alle Daten anwendet, die von unserer Technologie im Fahrzeug überwacht werden.

Der kurvenbasierte Algorithmus wird für alle vom System vorgenommenen Messungen verwendet, z. B. Öldruck, Öltemperatur, Batteriespannung und sogar die Benutzung der Sicherheitsgurte.

Geotab nutzt den Algorithmus ebenfalls für die Beschleunigungsmessung, bei der die Beschleunigung auf der x-, y- und z-Ebene übertragen wird. Das ist insbesondere für Versicherungen interessant, die genau wissen möchten, wie stark eine Bremsung war.

Intelligentes maschinelles Lernen

Durch die kurvenbasierte Protokollierung werden exakte Daten an den Server übertragen. Anhand dessen können Geotab-Ingenieure Algorithmen für das maschinelle Lernen anwenden. Maschinen können heute das, wozu in der Vergangenheit nur Menschen fähig waren: wichtige Datenmuster erkennen und die dahinter verborgenen Informationen erfassen. 

So kann ein Algorithmus für maschinelles Lernen beispielsweise erkennen, ob sich die Autobatterie entleert, weil die Fahrzeugbeleuchtung über Nacht angelassen wurde. Wellen in der Spannungskurve können ebenfalls erkannt werden. Sie sind ein Hinweis darauf, dass der Anlasser defekt ist. Der Algorithmus kann außerdem prognostizieren, ob Ihre Batterie Gefahr läuft, in den nächsten zwei Wochen auszufallen.

Die Datenerfassungsmethode von Geotab ist die Grundlage für wertvolle und leistungsstarke Anwendungen, die sich Big Data und maschinelles Lernen (auf Englisch) zunutze machen. Die Fähigkeit, Batterie- oder Lichtmaschinenausfälle vorherzusagen, kann Ausfallzeiten reduzieren und die Bilanz großer Fuhrparks positiv beeinflussen. Die vorzeitige Erkennung gefährlicher Fahrweisen oder unsicherer Straßenverhältnisse kann Menschenleben schützen. Geotab, Geotab-Partner und Kunden befinden sich mitten im Umbruch. Ein neues Zeitalter bricht an – Daten und Maschinen werden uns helfen, die Welt ein Stück besser zu machen.